隱形矯治器設(shè)計(jì)上切牙壓低量對(duì)牙根吸收的影響分析

張瑩瑩，王 斌,2*

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)合肥口腔臨床學(xué)院/安徽醫(yī)科大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院，安徽 合肥 230001；2.合肥市口腔醫(yī)院 正畸一科，安徽 合肥 230061)

無(wú)托槽隱形矯治器是一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制作的可摘式矯治器，相比傳統(tǒng)的金屬托槽矯治器，其最大的優(yōu)勢(shì)是美觀和舒適，因此受到大多數(shù)患者的青睞。無(wú)托槽隱形矯治技術(shù)自2000年進(jìn)入市場(chǎng)，在其發(fā)展早期，人們認(rèn)為它是一個(gè)“妥協(xié)”的正畸矯治器，因其只適用于少量的牙齒移動(dòng)，例如通過(guò)鄰面去釉治療安氏I類輕度擁擠。經(jīng)過(guò)20 年的不斷發(fā)展和革新，當(dāng)今的隱形矯治器系統(tǒng)是一個(gè)“綜合性”的正畸矯治器，適用于治療較為廣泛的錯(cuò)畸形，例如治療深覆患者。

牙根吸收（root resorption，RR）是指在多種因素作用下牙根表面的牙骨質(zhì)喪失，甚至牙本質(zhì)減少的病理性過(guò)程。正畸引起的炎癥性牙根吸收（orthodontically induced inflammatory root resorption，OIIRR）是正畸治療的常見(jiàn)并發(fā)癥之一，是多種因素共同作用的結(jié)果[1-4]。目前學(xué)者普遍認(rèn)為，治療深覆時(shí)施加壓低力會(huì)增加OIIRR的風(fēng)險(xiǎn)[1,4]，但壓低量對(duì)切牙牙根吸收的影響尚未有定論。以往的研究表明，過(guò)多的牙根吸收可能對(duì)患者的長(zhǎng)期口腔健康產(chǎn)生不良影響[5]。目前關(guān)于使用隱形矯治器壓低切牙時(shí)OIIRR的研究較少，其結(jié)論仍存在爭(zhēng)議。因此，本文旨在探究采用隱形矯治器壓低切牙時(shí)壓低量對(duì)牙根吸收的影響，并評(píng)價(jià)牙槽骨高度的變化，為正畸醫(yī)生制定臨床治療方案時(shí)減少牙根吸收提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2020 年1 月至2022 年11 月在合肥市口腔醫(yī)院正畸一科采用隱形矯治器治療的安氏I 類深覆不拔牙患者62 例進(jìn)行追蹤觀察。其中男28 例，女34 例，年齡范圍為18-36 歲，平均年齡（27.05±4.90）歲。由于納入研究的左右側(cè)上頜中切牙的牙根長(zhǎng)度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，我們選定左側(cè)上頜中切牙作為研究對(duì)象。根據(jù)ClinCheck治療方案中切牙壓低的動(dòng)態(tài)演示，以上頜正面模型為參照，運(yùn)用操作界面的網(wǎng)格和疊加功能，將治療過(guò)程分為三個(gè)階段：治療前（T0）、壓低量1 mm時(shí)（T1）、壓低量2 mm時(shí)（T2）。本研究是一項(xiàng)前瞻性試驗(yàn)，患者均簽署知情同意書(shū)，研究方案已通過(guò)合肥市口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)的審查和批準(zhǔn)（審批號(hào)：YJS20220110）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）覆蓋小于或等于4 mm的成年患者；（2）牙列輕度至中度擁擠；（3）非拔牙治療；（4）無(wú)骨開(kāi)窗、骨開(kāi)裂；（5）1：2＜冠根比≤1：1；（6）患者依從性好，每日佩戴矯治器≥22 h并按時(shí)復(fù)診；（7）口腔衛(wèi)生良好。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往上頜中切牙根管治療史或外傷史；（2）正畸治療史；（3）頜面部外傷史；（4）先天性異常（例如上頜發(fā)育不全、唇裂和/或腭裂）；（5）全身性疾病；（6）牙周附著喪失；（7）其他不明原因?qū)е碌难栏铡?/p>

1.2 方法

所有患者均采用無(wú)托槽隱形矯治器治療，為了確保設(shè)計(jì)滿足生物力學(xué)原理，防止在治療過(guò)程中出現(xiàn)牙套脫位現(xiàn)象，我們?cè)谇澳パ绤^(qū)和磨牙區(qū)設(shè)計(jì)了水平矩形固位附件，從而抵抗前牙和雙尖牙的相互作用力。根據(jù)治療需要以及盡可能的減少切牙的唇傾，我們?cè)谏项M前牙之間均設(shè)計(jì)有0.2-0.5 mm的鄰面去釉。在佩戴矯治器之前對(duì)所有患者均進(jìn)行口腔衛(wèi)生宣教，囑咐患者每天佩戴矯治器的時(shí)間不少于22 h，每10 天更換下一副矯治器，每8周復(fù)診，檢查矯治器的佩戴效果。所有患者均由同一名正畸醫(yī)生設(shè)計(jì)治療方案。

1.3 測(cè)量指標(biāo)

入組患者于T0、T1、T2 期由同組放射科醫(yī)生拍攝錐形束CT（Cone-Beam Computed Tomography,CBCT）并記錄矯治療程，確保在矯治過(guò)程中牙根均位于牙槽骨中，將收集的CBCT數(shù)據(jù)保存為醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（Digital Imaging and Communication in Medicine，DICOM）格式導(dǎo)入Mimics version 21.0軟件(Materialise，Leuven，比利時(shí))，二維長(zhǎng)度的測(cè)量是通過(guò)容積旋轉(zhuǎn)功能重新定位CBCT圖像，使其與測(cè)量的牙齒長(zhǎng)軸對(duì)齊并選擇矢狀視圖中上頜中切牙的最大面積圖像（圖1），連接唇腭側(cè)釉牙骨質(zhì)界（Cemento-enamel junction，CEJ）作參考線，根尖點(diǎn)到該參考線的距離為牙根長(zhǎng)度（RL，mm），唇腭側(cè)牙槽嵴頂?shù)皆搮⒖季€的距離作為牙槽骨高度（ABH，mm），測(cè)量牙長(zhǎng)軸（UI）與腭平面（PP）所成角度評(píng)估牙齒傾斜度（UI-PP，°）。牙根體積是將導(dǎo)入的影像學(xué)資料通過(guò)閾值分割、區(qū)域增長(zhǎng)、分割掩膜、填充根管等方法，從周圍組織中分離得到牙齒的硬組織，并對(duì)觀測(cè)牙進(jìn)行三維重建[6]（圖2）。對(duì)完成上述操作的牙齒以CEJ最高點(diǎn)連線為界分割出牙冠和牙根（圖3），并測(cè)得牙根體積（RV，mm3）。所有數(shù)據(jù)均由同一位可熟練使用軟件的正畸醫(yī)生測(cè)量3次，每次間隔1周，取三次測(cè)量平均值。

圖1 上中切牙矢狀向測(cè)量指標(biāo)

圖2 觀測(cè)牙在矢狀面、冠狀面和橫斷面上的閾值分割

圖3 以唇、腭側(cè)CEJ 最高點(diǎn)的連線形成的平面分割牙冠和牙根

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 26.0軟件對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Shapiro-Wilks檢驗(yàn)和Levene檢驗(yàn)分析各組數(shù)據(jù)的正態(tài)性和方差齊性。若數(shù)據(jù)符合正態(tài)性，用“±s”表示，采用重復(fù)測(cè)量方差分析比較組間差異；若數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，用“M（Q25,Q75）”描述，采用非參數(shù)檢驗(yàn)作顯著性分析，用Friedman檢驗(yàn)作多重比較。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 上頜中切牙的壓低量對(duì)牙根吸收的影響

三個(gè)時(shí)期的牙根長(zhǎng)度和牙根體積的數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且滿足方差齊性，重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示，三組數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05，表1）。其中T0期的牙根長(zhǎng)度和牙根體積大于T1 期，且T1 期的牙根長(zhǎng)度和牙根體積大于T2 期，這表明壓低量與牙根吸收呈正相關(guān)。

表1 T0、T1 和T2 時(shí)期上頜中切牙牙根長(zhǎng)度和牙齒唇傾度的比較（±s）

表1 T0、T1 和T2 時(shí)期上頜中切牙牙根長(zhǎng)度和牙齒唇傾度的比較（±s）

2.2 不同治療階段牙齒傾斜度的變化對(duì)比

本文對(duì)三組上頜中切牙相對(duì)于腭平面的傾斜度進(jìn)行了分析，所有數(shù)據(jù)皆符合正態(tài)分布，采取重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示三組傾斜度有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05，表1），表明壓低量與牙齒唇傾度呈正相關(guān)。

2.3 不同治療階段牙槽骨高度的變化比較

對(duì)上頜中切牙唇腭側(cè)牙槽骨高度進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示三個(gè)階段的唇側(cè)牙槽骨高度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05，表2）；三組腭側(cè)牙槽骨高度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），T2 期的腭側(cè)牙槽骨高度顯著增加，表明腭側(cè)牙槽骨骨吸收明顯。

表2 T0、T1 和T2 時(shí)期上頜中切牙唇腭側(cè)牙槽骨高度的比較 [M(Q25,Q75)]

2.4 牙根吸收與治療時(shí)間的關(guān)系

對(duì)T1-T0，T2-T0 期間的牙根長(zhǎng)度變化進(jìn)行分析，結(jié)果顯示所有數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布，T1-T0 期間牙根長(zhǎng)度變化量（0.80±0.26）mm，T2-T0 期間壓根長(zhǎng)度變化量（1.61±0.45）mm，采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果顯示兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-24.255，P＜0.05）。

3 討論

現(xiàn)代正畸學(xué)倡導(dǎo)“健康正畸”的理念，即在健康的基礎(chǔ)上達(dá)到美觀、功能、穩(wěn)定的治療目標(biāo)，牙根和牙周組織健康是評(píng)估正畸治療成果的重要指標(biāo)。然而OIIRR的發(fā)生嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和正畸治療效果，壓低作為最容易導(dǎo)致牙根吸收的牙齒移動(dòng)方式[7]備受正畸醫(yī)生的關(guān)注，然而目前關(guān)于壓低量對(duì)OIIRR的影響研究報(bào)道較少。以往關(guān)于隱形矯治技術(shù)壓低切牙時(shí)OIIRR的測(cè)量多以二維影像學(xué)資料為主。本文采用CBCT測(cè)量牙根長(zhǎng)度和牙根體積，從三維角度評(píng)估隱形矯治器治療深覆時(shí)對(duì)牙根吸收的影響，以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。

本研究中納入所有患者的性別、年齡等因素?zé)o統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且所有患者均在牙列輕度或中度擁擠的基礎(chǔ)上進(jìn)行治療，因此可以減少牙齒大范圍移動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。研究表明上頜切牙最容易發(fā)生牙根吸收[1,8]，且壓低被認(rèn)為是最易導(dǎo)致牙根吸收的牙齒移動(dòng)方式[4,9]，目前關(guān)于壓低量對(duì)牙根吸收的影響尚未有定論。因此，本研究對(duì)上頜中切牙壓低時(shí)的牙根長(zhǎng)度變化進(jìn)行探討，通過(guò)比較不同壓低量時(shí)的根長(zhǎng)，得出壓低量與牙根吸收呈正相關(guān)的結(jié)論，這與Aras等人[10-12]的研究結(jié)果一致,但以往大部分的研究?jī)H有正畸治療前和正畸治療后的CBCT資料，以此得出壓低量影響牙根吸收的結(jié)論不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)槠淇赡芎鲆暳藟旱瓦^(guò)程中“往返”運(yùn)動(dòng)的影響，即測(cè)量的根尖移動(dòng)距離短于根尖實(shí)際移動(dòng)距離。本研究為一項(xiàng)前瞻性研究，根據(jù)方案設(shè)計(jì)中的壓低量在不同階段拍攝CBCT評(píng)估牙根長(zhǎng)度，從而減小了系統(tǒng)誤差。也有學(xué)者表明壓低量與牙根長(zhǎng)度的減少無(wú)關(guān)[13,14]，這可能是由于二維影像學(xué)資料存在較大誤差。另外，本文限制了中切牙的冠根比，從而減少了由于牙冠包裹面積越大，牙根長(zhǎng)度越短，牙齒受力越大等個(gè)體因素的影響。此外，研究結(jié)果提示隨著治療的進(jìn)行，牙根吸收與治療時(shí)間密切相關(guān)，Yi[15]等人的研究也佐證了這一點(diǎn)。但也有學(xué)者指出隱形矯治器的治療持續(xù)時(shí)間對(duì)OIIRR沒(méi)有顯著影響[16]，這可能與醫(yī)師制定的不同治療方案以及患者的配合程度有關(guān)，即牙套施加力的降低以及患者等待重啟治療的過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致治療時(shí)間的延長(zhǎng)。

一項(xiàng)三維有限元的研究結(jié)果顯示，壓低時(shí)的最大應(yīng)力分布位于牙根的根尖和頰側(cè)頸部區(qū)域[17]，這意味著壓低可能會(huì)導(dǎo)致牙槽骨吸收。本研究在探究牙根吸收的同時(shí)也評(píng)估了牙槽骨高度的變化，結(jié)果顯示T2時(shí)期腭側(cè)牙槽骨顯著吸收，這可能與上前牙唇傾和整體內(nèi)收有關(guān)，與以往的研究結(jié)果一致[18]。目前正畸治療引起的牙槽骨吸收能否自發(fā)修復(fù)尚不清楚，Lee等人[19]發(fā)現(xiàn)，如果正畸治療后牙槽骨高度吸收小于1 mm，則骨再生到其治療前的狀態(tài)是可能的。如果牙槽骨的重塑速率慢于牙齒移動(dòng)的速率，那么在上頜切牙內(nèi)收時(shí)，牙尖靠近骨皮質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致牙根吸收和牙槽骨缺損。因此，在上頜切牙的正畸移動(dòng)過(guò)程中，確保牙根位于牙槽骨內(nèi)是至關(guān)重要的。

本研究的不足之處在于，盡管本文通過(guò)限制錯(cuò)頜畸形的類型從而減少大量?jī)?nèi)收前牙的干擾，目前的方案設(shè)計(jì)仍然無(wú)法在壓低過(guò)程中避免內(nèi)收和轉(zhuǎn)矩變化對(duì)牙根吸收的影響，即做不到絕對(duì)的壓低。轉(zhuǎn)矩的變化會(huì)造成更多的牙根吸收[9]，這可能會(huì)成為評(píng)估絕對(duì)壓低量對(duì)牙根吸收影響的干擾因素。因此，本研究在設(shè)計(jì)壓低時(shí)提前增加適量的片切以及5°根唇向轉(zhuǎn)矩，但是依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)牙齒的絕對(duì)壓低。為了減少骨開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，我們建議臨床醫(yī)生在設(shè)計(jì)壓低時(shí)適度增大根唇向轉(zhuǎn)矩和片切量。